Ученые Пермского Политеха совместно с коллегами из Балтийского федерального университета им. И. Канта разработали методику получения гидрогелей из коллагена морских организмов для применения в технологиях 3D-биопечати. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе образовательного учреждения.
В качестве источников коллагена исследователи выбрали четыре вида морских организмов: медузу, семгу, сельдь и салаку. Из каждого биологического материала выделяли коллаген с помощью кислотной и ферментативной экстракции, после чего готовили гидрогели с различными рецептурами и концентрациями. Полученные образцы оценивали по двум ключевым параметрам: биосовместимости с клетками человека и механическим свойствам, необходимым для матриц биопечати.
Лучшие показатели по сочетанию прочности и эластичности продемонстрировали гидрогели на основе коллагена медузы. Старший научный сотрудник БФУ им. И. Канта Юлия Куликова пояснила, что структура коллагена медузы обеспечивает оптимальный баланс механических характеристик, необходимых для поддержания клеток при печати трёхмерных биологических конструктов.
«Разработанные гидрогели перспективны для создания биомиметических каркасов при регенерации хрящевой и костной ткани, а также при изготовлении моделей тканей для тестирования лекарственных препаратов», — сообщила лаборант-исследователь ПНИПУ Дарья Спорышева
.
Руководитель лаборатории ПНИПУ, д.ф.-м.н. Михаил Ташкинов подчеркнул, что применение отходов рыбопереработки в качестве исходного сырья делает технологию экономически выгодной и экологически оправданной по сравнению с традиционным сырьем животного происхождения — бычьим и свиным коллагеном.
Известно, что коллаген млекопитающих, традиционно используемый в биомедицинских приложениях, несет риски передачи зоонозных заболеваний и вызывает иммунные реакции у ряда пациентов. Морские организмы лишены этих недостатков: их коллаген имеет иную молекулярную структуру, что обусловливает пониженную антигенность и более высокую биосовместимость с тканями человека.
Следующим этапом исследования станут тесты гидрогелей в клеточных культурах для проверки способности поддерживать жизнеспособность и дифференцировку стволовых клеток. Ученые также планируют оптимизировать рецептуры для получения гидрогелей с заданными механическими характеристиками применительно к конкретным типам тканей.
Ранее в России разработали костный цемент для лечения переломов.
